TWI511872B - 用於包裝薄狀易碎零件的方法 - Google Patents

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Description

用於包裝薄狀易碎零件的方法 【參考相關申請】
本申請依美國專利法第35 §119(e)之規定美國臨時申請No.60－958，394主張優先權，該申請於2007年7月5日提出申請，其完整的揭露被合併於此作為參考。
本發明關於包裝在操作或運輸中易碎的薄狀零件或產品的領域。
在先前技術中有很多類型的包裝可用於運輸薄狀和/或易碎零件。然而，在這些包裝方法的技術中仍然需要解決包裝非常薄的和易碎的零件，並讓此種元件能簡單安全的運輸和在運輸之後從包裝中將該零件容易的取出的問題。
先前的方法既沒有提供充分的結構整體性也沒有提供適當的硬度來達到對包裝零件的保護。在運輸後從包裝中取出該零件時要使其不受損壞也是個難題。另外，關於此種零件用於產業中污染是一個問題，先前技術的包裝沒有達到高純度標準，如符合“無塵室”這樣要求的條件。
在一些產業中，運輸薄狀的和/或易碎的零件，在運輸、操作或取出使用時，零件的損壞是常見現象，關於該零件的包裝、運輸和操作的損壞率高達約75%或更高。本發明試圖來解決此問題，藉由提供一種貯藏、運輸和取回薄狀和/或易碎零件和部件的無損壞的方法，包括用於半導體製造加工的薄狀零件。
一種如本案中所述包裝薄片狀零件的方法和該薄片包裝件。該方法包括(a)準備一薄片狀組件，包括(i)提供一第一片薄片材料，具有一第一表面、一第二表面和一週邊邊緣；(ii)藉一非粘層而將該第一片薄片材料的與第二表面接觸；(iii)將一待包裝的零件放置在該第一非粘層的第一表面的另一面處的二表面上，如此該零件的第一表面將與該非粘層的第二表面接觸；(iv)在相對於該零件的第一表面的另一面由一第二非粘層的第一表面與零件第二表面接觸；且(v)提供一第二片薄片材料，其具有一第一表面、一第二表面和一週邊邊緣，如此該第一片薄片材料的週邊邊緣與該第二片薄片材料的週邊邊緣通常並列以形成薄片組裝，該薄片組裝具有該第一片和第二片薄片材料作為其外表面，且(b)該第一片和第二片薄片材料的週邊外緣包起以便將薄狀零件包裝起來。
本發明還包括一種薄片的組裝零件，包括(a)第一和第二片薄片材料至少在其週邊一個邊緣上密封住，每個第一和第二片薄片材料具有一第一表面和一第二表面，其中該第一片薄片材料的第一表面和該第二片薄片材料的第二表面做為該包裝零件的外表面；(b)一第一非粘層，具有一第二表面和一第二表面，其中該第一非粘層的第一表面連接於該第一片薄片材料的第二表面；(c)一第二非粘層，具有一第一表面和一第二表面，其中該第二非粘層的第二表面連接於該第二片薄片材料的第一表面；(d)一 零件，具有一第一表面和一第二表面，其中該零件的第一表面與該第一非粘層的第二表面接觸，該零件的第二表面則與該第二非粘層的第一表面接觸。
在此也說明一種使運輸薄狀且易碎零件令損壞最小化的方法，包括(a)準備一薄片狀包裝圍繞一薄狀零件在第一位置，且(b)運輸該薄片包裝到一第二位置。在一最佳實施例中，本方法的步驟(a)更包括(i)準備一薄片組件，包括提供一第一片薄片材料，其具有一第一表面，一第二表面和一週邊邊緣；藉由一非粘層的第一表面來與第一薄片層的第二表面接觸；將一要包裹的零件放置在該第一非粘層的第二表面上，在該非粘層的第一表面的另一邊，如此該零件的第一表面與該非粘層的第二表面接觸；接觸在相對於該零件第一表面的該零件的第而表面到該第二非粘層的第一表面；且
提供一第二片薄片材料，其具有一第一表面，一第二表面和一週邊邊緣，如此該第一片薄片材料的週邊邊緣與該第二片薄片材料的週邊邊緣相貼成行以形成薄片組件，該薄片組件具有第一片和第二片薄片材料作為其表面，且(ii)至少在該第一片和第二片可薄片材料的一個週邊邊緣成為一個薄片包裝以形成包裝來圍住該零件。
如前述摘要和以下本發明實施例的詳細描述，但可以認知到該圖式僅為對本發明詳加說明並非對本發明之結構加以限制。
能夠包裝不同型號的非常薄狀易碎的零件是產品成功的關鍵，由於在運輸後不能使用的損壞零件的不良率增加，使得製造成本顯著增加。在此所描述的方法適用到薄狀及/或扁平的零件及/或易碎的零件，其中該厚度以很小，例如可以成功的用到其橫向厚度約為0.001吋到0.030吋零件包裝。然而，可以理解的是，當根據大小和配置適當調整，甚至其厚度或其他的構在造前述範圍外時，本方法仍可用於其他類型的易碎零件。然而，根據在此描述的最佳實施例，該零件是扁平的和/或薄狀的零件，其特別容易受凹痕、折皺、弄髒和變形的影響。先前技術的零件，如圖1和圖1A所示，包裝不當而被損壞。本發明在某種程度上考慮到可允許在一般的操作、運輸和貯藏時不會損壞零件的包裝零件。
在此描述的包裝方法提供了一具有可改變硬度的殼(如其為硬式的或半硬式的)，其可容易的開啟且可輕鬆拿取零件。如圖9和圖10所示，根據本案所述之零件包裝方法並包括一組件如圖中所示的組件10，係對於一個薄狀元件提供具有彈性並將其整個包覆住的薄形包裝結構。圖如2所示，係根據本案所述的方法，包裝完成後組件10的整體構造。本方法使用一個薄狀薄膜或羊皮紙，其可為高聚合物予以浸漬，在這種情況下，最好由矽基浸漬或由鐵氟龍基浸漬。更好是，本方法使用矽或類似的保護材質，因而可提供一種不具粘性的元件包裝方法，因而令元件很容易被取出。
本案所描述的用於薄片零件的方法，包括首先準備一薄片組件。該組件如圖2所示在此通常以10表示，本組裝首先如圖3、4與圖7a所示提供一第一片可薄片材料12，該第一片可薄片材料12具有一第一表面15，一第二表面14和一週邊邊緣16。該第一可薄片片12的第二表面14接著被連接於一第一非粘層18的第一表面17。一零件22接著被置放在該第一非粘層18的第二表面20上(與該非粘層的第一表面相反)如此該零件23的第一表面接觸到該非粘層18的第二表面20。如圖5所示，該零件22的第二表面24(相對於該零件的第一表面)接著接觸到一第二非粘層26的第一表面25。
一第二片可薄片材料28具有一第一表面30(如圖3)和一第二表面32(如圖6)，接著提供一該第二片28的週邊邊緣34，其通常被設置並最好是與該第一片12的週邊邊緣16並列，且最好是能夠沿該第一片12的週邊邊緣16的週緣排列以便形成該薄片組件10，其中該第一片薄片材料12和第二片薄片材料28則形成其外部表面。該第一片12和第二片28沿該外部週邊邊緣16，34合成一層，如此就形成一個將零件包裝好的層件包裝10。
如前所示，該第一片薄片材料12和第二片薄片材料28可為兩個獨立的或是如圖二所示在當未形成層狀組件前至少由一邊預先結合，可以簡單的摺起來。
一旦作如此所述的準備，形成一薄片包裝零件10，其包括該第一片薄片材料12和第二片薄片材料28，於其週 邊邊緣16，34予以閉封，其中每個第一片薄片材料和第二片薄片材料都具有如上文所述的一第一表面和一第二表面，且其中該第一片薄片材料的第一表面和該第二片薄片材料的第二表面形成該包裝零件10的外表面。如本說明書中各點所述，一第一非粘層18和一第二非粘層26具有一第一表面和一第二表面，在此結構中，其中該第一非粘層18的第一表面接觸於該第一片薄片材料12的第二表面，且該第二非粘層26的第二表面連接於該第二片薄片材料28的第一表面。一零件22在非粘層18，26之間具有一第一表面和一第二表面24。
本方法包括首先提供一聚合薄片材料，如烯醇(聚烯烴，聚丙烯，聚乙烯，其聚合物和其攪拌物)或其他相似的塑膠薄片材料成片如圖3所示。其他適合的薄片材料包括聚酯，聚氟乙烯，聚酰胺，含氟聚合物(如聚四氟乙烯(鐵氟龍 )和四氟乙烯(TFE)與其他單體的聚合體來形成可加工的熔體聚合物如TFE/六氟乙烯，TFE/全氟代烷基乙烯基醚和其固化聚合物，其可形成氟橡膠材料和烯族材料。此薄片材料可通過直接使用熱粘合、附著粘合、熱焊接(使用一中間熱塑性焊接)和相似的方法來熱粘合密封或捲曲該週邊邊緣。如果一粘合劑被混合和/或置放在至少薄片材料的週邊邊緣上，該黏合劑可為任意溫度的－和/或任何壓力的－敏膠粘劑與該薄片材料相熔且可粘接可薄片材料。當一些薄片材料上已整個遍佈了粘合劑，該整個片就無需結接且其只需粘接其周圍，最低限度是粘住該整個薄 片的週邊緣。然而，可知該整個薄片可根據標準薄片技術粘接，但如在此文別處所述的薄片組裝的中間非粘部分將避免任何粘著到其零件。因此，使用者可確定無論是完整運輸和/或輕鬆的操作和移動，該薄片板僅沿該片的週邊邊緣粘接或沿該片的週邊邊緣和整個區域粘接。
除上述的薄片材料之外，在本發明的範圍內還包括在該薄片材料的表面上裝飾設計和/或標注零件和/或產地識別，專利號識別及其他類似物。此裝飾設計可包括根據任何已知的裝飾設計技術或在此技術中改進，如準備一裝飾的薄片或收縮包裝及類似物。標籤可以與薄片為一整體或通過一種有壓力的－和/或熱－敏膠粘劑簡單粘附。
該薄片材料最好是單獨的片才分別形成完包裝薄片的前面與後面。最佳的是，該薄片材料有足夠的厚度，足以在運輸時讓結構保持完整，但要薄到可提供經濟的運輸，通過薄片板可見零件的實際狀況。優選的，該薄片片材料橫向厚度大約為0.001到0.010吋。最優選的，該薄片片是透明的或半透明的，以使該零件通過該薄片組件被看到。因此，可使用一如圖3所示的被折起的一個單獨片或使用兩片分開片或兩片分開的薄片片材料的卷形物。
在提供聚合的薄片材料後，為該薄片材料提供一非粘的浸漬聚合物薄膜或羊皮紙，且將其置放在該薄片片材料上並留一邊準備來包裝，且最理想的是零件置放在該薄片大約中心部分，其將作為如圖3所示的包裝好零件的正面和/或後面。該非粘的浸漬聚合物薄膜或羊皮紙或其他相似 的非粘材料最好為薄片或薄膜的形式，且最優選的是一浸漬有機矽的羊皮紙。該羊皮紙被如此設置以使其被置放於接觸到該薄片片材料的一表面且將該零件安裝在另一表面上。同時優選的是該羊皮紙材料最少為半透明的以使可見該零件的性質，然而，此條件為可選用特徵。
如圖4所示，該零件接著被置放在的羊皮紙材料上。該零件若為如圖所示的薄狀墊圈材料是可以理解的，但也可為任何相似的零件或易碎的和/或薄狀和/或扁平的需要保護安裝的零件。該零件最好置放於羊皮紙表面的中心位置，且其將接觸該零件(如連接該薄片片的相對邊)。然後另一片羊皮紙被置放在零件的相對另一邊，這樣建立一個層狀結構，其具有至少兩片其間具有零件的羊皮紙，如圖5所示。該羊皮紙和零件層以保留該薄片片材料的一暴露邊緣的方式置放。雖然在此描述的本發明關於一最佳實施例，在其中只有一個單獨零件被單獨地薄片於在此所示的結構中，但本發明的範圍也包括多層羊皮紙和其間多個零件(如至少一第二零件和至少一第三層羊皮紙)在一單獨薄片中如一薄片片/羊皮紙/零件/羊皮紙/薄片片和/或包括多層薄片(如形成至少一第二組裝，如上所述，且薄片該第二組裝到該第一組裝)具有密封的薄片片在多層的薄片片/羊皮紙/零件/羊皮紙/薄片片/羊皮紙/零件/羊皮紙/薄片片的一個多層包裝中。因此，在準備好組件10後，如圖7和圖8所示的另一零件可通過如此處所述的另一組裝進一步薄片。
在最佳實施例中，在將零件包圍在兩件羊皮紙中後，薄片的第二層被置放於第二羊皮紙層以使在組裝結構的對邊形成該薄片的相對面。該第二薄片材料最好置放於與第一薄片材料成一直線的位置，如此該整個組裝結構具有的羊皮紙層和零件通常在薄片的中心，如圖6所示。
該整個組裝結構被置放在本技術已知的熱粘合或其他薄片機器中，且該結構被薄片於一個完整包裝中。該薄片機器可設置為可調溫度，其取決於使用的薄片材料的類型，但其最好設置在約225到275之間。
該完成的包裝接下來被運輸和操作並不會損壞零件。在到達目的地或因為其他需要而從包裝中移動該零件，使用者只需切開該薄片板的一邊以暴露該羊皮紙的一端。該組裝接下來考慮到零件被容易的取出和薄片板中的非粘環境可被容易的打開。本發明的範圍也包括一穿孔，易拉環或其他根據所知方法或本技術中改進的薄片開啟方法。
本發明對於非常薄的、容易損壞且易碎的零件非常實用，此種零件具有易於凹陷、扭折、彎曲、皺折、指紋印記的表面或其他可影響零件預期目的或功能的表面破裂。一種最佳實施例的零件為一Q pad 2材料製成的墊圈，其為一鋁箔，其厚度約為0.002至0.005吋且該鋁箔的兩邊具有大約0.0005至0.003吋的石墨塗層。該最終的墊圈材料的厚度約為0.002至0.010吋且由於該石墨塗層容易被污染。進一步，由於該鋁箔的內部，其容易被扭折或皺折。此類型的損壞影響在預定應用中的該材料的性能。此墊圈 可用於半導體加工設備如在等離子和化學汽相沈積反應器中。
本發明在重視乾淨的半導體及其他工業中的一個重要優點是包裝的密封性，其可保持內部清潔(和/或潔淨間就緒和/或無菌的)。本發明具備使零件具有“無塵室”能力。在將該零件從第一位置運送到第二位置的同時保持該零件的潔淨且避免其受到損害。
在先前技術的運輸方法中，使用的包裝除了沒有足夠的保護外，通常還不符合無塵室的標準。在此描述的包裝可被準備在具有潔淨環境的第一位置。在此所使用的“無塵”意味著該環境比標準製造條件更潔淨。在一最佳實施例中，該環境可為大致潔淨(意味著存在少量的碎片或污物的跡象)，最優選的是，該環境為本技術所知的“無塵室”標準。因此，該包裝可用於在潔淨的、高度無菌的和/或潔淨間環境下組裝一被包裝零件，這樣此標準將密封在包裝中。
在傳輸到第二位置後，如通過手，郵寄，飛機，卡車，輪船，火車或其他運輸貨物的形式，本包裝可用水和/或淡肥皂或溶液容易地擦乾淨，來將其表面上的髒污清理掉在打開時一個潔淨的零件，大致潔淨的或無菌的環境下被打開，或一個潔淨間環境，該包裝的內部被密封於包裝內且可容易且迅速地移動。這樣的優點對於在制藥、醫學、航太和其他清潔很重要的環境中運輸薄狀且/或易碎的包裝零件也同樣重要，在其中如此零件通常在運輸中損壞。其也 有助於替換大包裝為小的易碎零件，這樣在一個包裝中可運輸更多零件，使得運輸更經濟。如果為了高無菌的目的，該包裝可選擇形成具有一薄片材料且其內的內容具有足夠高的熔點，該內容可使用任何氣體和/或加熱的殺菌方法殺菌，以在包裝進入相似環境之前為包裝殺菌。
其他薄狀且易損的材料但是對外形有嚴格要求者特別可從此所述的方法中受益，包括但不限於聚合物、金屬、彈性體和織物。
本發明也包括根據本發明形成的其範圍內的任何包裝。如此包裝可包括以上描述的薄片結構包圍住在此所述的零件。
可理解的是，對於本技術領域中的技術人員來說，對以上所述實施例的改變並沒有背離本發明的理念。因此，本發明沒有限於所描述的特殊實施例是可以理解的，但任何熟知技術之人自本案申請專利範圍中所做的各種變化實施例皆不離本專利之範疇。
10‧‧‧組件
12‧‧‧第一片薄片材料
14‧‧‧第一片薄片材料的第二表面
15‧‧‧第一片薄片材料的第一表面
16‧‧‧第一片薄片材料的週邊邊緣
17‧‧‧第一非粘層的第一表面
18‧‧‧第一非粘層
20‧‧‧第一非粘層的第二表面
22‧‧‧零件
23‧‧‧零件
24‧‧‧零件的第二表面
25‧‧‧第二非粘層的第一表面
26‧‧‧第二非粘層
28‧‧‧第二片薄片材料
30‧‧‧第二片薄片材料的第一表面
32‧‧‧第二片薄片材料的第二表面
34‧‧‧第二片薄片材料的週邊邊緣
圖1為根據先前技術運輸薄狀易碎零件的方法，在運輸後損壞的零件的前視圖；圖1A為根據先前技術運輸薄狀易碎零件的方法，在運輸後第二種損害的零件的前視圖；圖2為根據本發明的包裝薄狀易碎零件的實施例中，被包裝用於運輸的許多不同的薄狀易碎零件的前視圖；圖3為根據本發明包裝方法的實施例的第一步驟，準 備用於薄片接收零件的有機矽薄片的前視圖；圖4為根據本發明包裝方法的實施例的第二步驟，在薄片前放置在一有機矽片上的零件的前視圖；圖5為根據本發明包裝方法的實施例的第三步驟，又一有機矽片覆蓋在如圖4中的零件上的前視圖；圖6為根據本發明包裝方法的實施例的第四步驟，一薄片片覆蓋在如圖5中的有機矽片上的前視圖；圖7為根據本發明包裝方法的實施例的第五步驟，在熱薄片後圖6中組裝的另一前視圖，其具有如本發明的可被包裝的另一零件緊挨著該薄片零件；圖7a為沿線7a－7a的包裝組件10的橫剖面圖；圖8為根據本發明的可被包裝的另一零件的前視圖；圖9為根據在此描述的彈性且可保護的包裝方法中被包裝的零件的立體圖；圖10為另一個顯示包裝薄性的被包裝零件的立體圖。
10‧‧‧組件

Claims (12)

  1. 一種包裝薄狀易碎零件的方法，包括：(a)準備一第一薄片狀組件，包括(i)提供一第一片薄片材料，其具有一第一表面、一第二表面和一週邊邊緣；(ii)將由熱層壓材料形成的該第一片薄片材料的該第二表面與選自非粘的浸漬聚合物薄膜與羊皮紙的非黏材料形成的一第一非黏層的一第一表面接觸；(iii)將一待包裝的薄狀易碎零件放置在該第一非粘層的該第一表面相對的一第二表面上，如此該薄狀易碎零件的第一表面將與該第一非粘層的該第二表面接觸；(iv)將相對於該薄狀易碎零件的該第一表面的該薄狀易碎零件的一第二表面與由非黏材料形成的一第二非黏層的一第一表面接觸；且(v)提供一由熱層壓材料形成的第二片薄片材料，其具有一第一表面、一第二表面和一週邊邊緣，如此該第一片薄片材料的該週邊邊緣與該第二片薄片材料的該週邊邊緣通常並列以形成該第一薄片狀組件，該第一薄片狀組件具有該第一片和第二片薄片材料作為其外表面；且(b)將該第一片和第二片薄片材料的至少該等週邊邊緣包起以便形成一將該薄狀易碎零件包裝起來的薄狀包裝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一片和第二片薄片材料包括一聚酯、聚氟乙烯、含氟聚合物材料，烯醇材料或其組合或其共聚物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一和第二非粘層包括一浸漬的聚合物材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該非黏材料是浸漬有機矽的羊皮紙。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該薄狀易碎零件為墊圈。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中該墊圈為金屬箔墊圈。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該金屬箔墊圈被塗覆了石墨。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該墊圈的厚度約為0.002到0.010吋。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在步驟(a)(iv)後，步驟(a)更包括：提供一第二零件，以使該第二零件的第一表面接觸到該第二非粘層的第二表面；且提供一第三非粘層，如此該第三非粘層的第一表面與該第二零件的該第一表面相對的第二表面接觸。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中步驟(a)重復的形成一第二薄片狀組件，且步驟(b)更包括將每個第一和第二薄片狀組件的該第一片和第二片薄片材料的週邊邊緣包起。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中步驟(b)更包括沿著該第一片和第二片薄片材料的整個表面積包起。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中步驟(b)係在約225ºF到275ºF的溫度下進行足夠的時間以將該等週邊邊緣包起。
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